Šta je bakar
Bakar je crvenkasto-smeđi metal koji se koristio od antike. Savitljiv je i duktilan, što znači da se može savijati i formirati bez lomljenja, i ima odličnu električnu i toplotnu provodljivost, što ga čini referentnim materijalom za električne provodnike i izmjenjivače topline. Svježe izložena površina čistog bakra je ružičasta-narandžasta, a na zraku postepeno formira zaštitni oksid ili patinu koji metalu daje dobru otpornost na atmosfersku koroziju.
Komercijalno se metal isporučuje kao bakar otpornog elektrolita, -deoksidirani bakar ili bakar bez kiseonika-, a svaki od ovih razreda je definisan standardom kao što je ASTM B152 za lim, traku i ploču ili ASTM B75 i ASTM B88 za cijevi i cijevi.
Šta je nikl
Nikl je srebrnasto{0}}bijeli metal sa blagom zlatnom nijansom, tvrđi od bakra, ali još uvijek dovoljno savitljiv da se kuje u novčiće ili oblikuje u nakit i hardver. Ima mnogo višu tačku topljenja od bakra i formira tanak pasivni površinski film koji mu daje korisnu otpornost na mnoge korozivne medije, posebno na alkalije. Zbog te kombinacije, nikal se koristi kao legirajući element, a ne kao strukturni metal u većini aplikacija.
Od-do-Poređenje glave
| Nekretnina | Bakar | Nikl |
|---|---|---|
| Boja | Crvenkasto-braon do ružičasto-narandžasto kada je čist | Srebrno-bijela sa blagom zlatnom nijansom |
| Hemijski simbol i atomski broj | Cu, 29 | Ni, 28 |
| Gustina | približno 8,96 g/cm³ | približno 8,90 g/cm³ |
| Tačka topljenja | približno 1083 stepena | približno 1455 stepeni |
| Električna provodljivost | oko 59,6 miliona S/m, 100% IACS referenca | oko 14,3 miliona S/m, otprilike četvrtina bakra |
| Toplotna provodljivost | približno 390 W/(m·K) | približno 90 W/(m·K) |
| Tvrdoća | Mekana, oko 3 po Mohsovoj skali | Teže, oko 4 na Mohsovoj skali |
| Ponašanje korozije | Zaštitni oksid ili patina, odličan u atmosferi i vodi | Pasivni film, dobar u alkalijama, napadnut medijima koji sadrže sumpor{0}} |
| Tipične upotrebe | Ožičenje, sabirnica, vodovod, krovište, izmjenjivači topline | Nehrđajući čelik, pozlaćivanje, kovanje, baterije, magneti, superlegure |
Najveća praktična razlika je boja, zbog čega se dva metala lako razlikuju okom. Druga je električna provodljivost: bakar nosi otprilike četiri puta veću struju od nikla za isti poprečni-presjek, tako da se nikl nikada ne koristi kao provodnik tamo gdje je bakar dostupan. Treća je temperaturna sposobnost: nikl zadržava korisnu snagu daleko iznad opsega omekšavanja bakra.
Korozija i servisno ponašanje u poređenju
Bakar se koristi na otvorenom iu vodovodnim sistemima jer je film koji se formira na njegovoj površini postojan i samo{0}}popravlja se. Nikl se ponaša drugačije: zavisi od pasivnog filma koji je vrlo efikasan u jako alkalnim sredinama, ali je manje stabilan u atmosferi koja sadrži sumpor-, zbog čega su niklovani- dijelovi zaštićeni gornjim premazom na agresivnim industrijskim lokacijama. U tekućoj morskoj vodi nijedan čisti metal nije idealan sam po sebi, što direktno vodi do porodice legura opisane u nastavku.
Praktični odgovor: legure bakra{0}}Nikla
Većina industrijskih korisnika uopće ne bira između bakra i nikla; biraju kontroliranu mješavinu to dvoje. Dodavanje nikla bakru povećava snagu i dramatično poboljšava otpornost na tekuću morsku vodu, dok zadržava dovoljno toplotne provodljivosti da bude korisna u prenosu toplote.
C70600 bakar{1}}nikl 90/10je standardni materijal cijevi za morsku vodu i kondenzatorske cijevi, koji se koristi u elektranama, postrojenjima za desalinizaciju i brodskim sistemima.
C71500 bakar{1}}nikl 70/30nudi veću otpornost na eroziju i udar i koristi se tamo gdje su brzina vode i suspendovane tvari veće.
Legure nikl srebrakoji sadrže bakar, nikal i cink kombinuju srebrnast izgled sa dobrom oblikovnošću i koriste se za delove instrumenata, pribor za jelo i kovanje novca.
Dodatak nikla u nerđajućem čelikureda od osam do četrnaest posto stabiliziraju austenitnu strukturu razreda kao što su 304 i 316, što je najveća upotreba nikla po zapremini.
Izmjenjivač topline i cijev kondenzatora u familiji bakra{0}}nikla su specificirani prema ASTM B111/B111M, gdje su tačna legura, temperament i dimenzije definirani za datu dužnost.
Smjernice za odabir i održivost
Odaberite bakar gdje je električna ili toplinska provodljivost glavni zahtjev.
Odaberite nikl ili leguru koja sadrži nikl- gdje je potrebna čvrstoća na visokoj temperaturi, alkalna upotreba ili određena magnetna ili elektrohemijska svojstva.
Odaberite leguru bakra{0}}nikla u kojoj je uključena morska ili boćata rashladna voda i potrebna je otpornost na koroziju i prijenos topline.
Imajte na umu da se oba metala proizvode iz prirodnih ruda i mogu se reciklirati neograničeno bez gubitka svojih svojstava, zbog čega oba zadržavaju visoku vrijednost otpada na kraju životnog vijeka.
FAQ
P: Koja je glavna razlika između bakra i nikla?
Boja i provodljivost. Bakar je crvenkast i standardni je električni provodnik, dok je nikl srebrno-bijel, mnogo tvrđi, topi se na višoj temperaturi i nosi samo oko četvrtinu struje bakra za isti poprečni- presjek.
P: Koji metal ima višu tačku topljenja?
Nikl, na približno 1455 stepeni, u poređenju sa približno 1083 stepena za bakar.
P: Da li je nikl bolji provodnik od bakra?
Ne. Bakar ima električnu provodljivost od oko 59,6 miliona simena po metru, što je osnova 100% IACS reference, dok nikl dostiže samo oko 14,3 miliona simena po metru.
P: Zašto su bakar i nikl kombinovani u legurama?
Kombinacija daje veću čvrstoću i mnogo bolju otpornost na tekuću morsku vodu od čistog bakra, dok zadržava korisnu toplinsku provodljivost. Zbog toga su klase bakra{1}}nikla standardni izbor za kondenzatorske cijevi za brodove i elektrane.
P: Koji standard pokriva bakar{0}}nikl kondenzatorsku cijev?
ASTM B111/B111M pokriva bešavne kondenzatorske cijevi od bakra i legura bakra i ferule, uključujući 90/10 i 70/30 bakar{6}}nikl.
P: Da li se bakar i nikl mogu reciklirati?
Da. Oba se proizvode od prirodne rude i mogu se više puta reciklirati bez gubitka svojih svojstava, a oba imaju visoku vrijednost kao otpad.
